2014年04月09日

[メモ] 動画:鉛筆芯ができるまでの和訳

ステッドラーの鉛筆芯ができるまでの動画。
How It's Made Graphite Pencil Leads - YouTube
http://www.youtube.com/watch?v=5-b2q3jQ414
鉛筆ではなく、鉛筆芯だけに絞った動画。

黒鉛を粘土と混ぜて、芯の形にして、焼いて、オイルに浸して完成!という薄っぺらい知識しかなかったので見て良かった。

シャーペン芯も似たような工程だと思われる。(Mechanical pencil leadで検索したが動画はなかった。)
黒鉛を粉にするところまでは同じのはず。
シャーペン芯では、粘土のかわりにプラスチック、水のかわりに溶剤を使うようだ。

*簡単な工程
<鉱山パート:鉱石から黒鉛のパウダーを作る>
黒鉛の鉱石を掘る
鉱石を砕く。
さらに細かく。
水と油と混ぜつつ、不純物を取り除く。
乾燥。
黒鉛の粉ができる

※粘土に関しては説明されない。

<工場パート:黒鉛の粉が芯になるまで>
黒鉛粉末に粘土と水を混ぜて練り、粒状にする。
粒を押し固めて塊にする。
塊を一週間、寝かせる。
寝かせ終わった塊を、機械で押し出して芯の形にする(※生クリーム絞りのように)
芯を鉛筆の長さにカットする。
芯を乾燥させる。
芯を約1000℃で焼く。
芯をワックスにつける。

・黒鉛の形状に注目して簡単に
[鉱山]
岩>鉱石>鉱石の破片>鉱石の粉(不純物入り)>黒鉛の粉
[工場]
黒鉛の粉>粘土を混ぜる(ここから粘土入り)>顆粒>大きい塊>押し出して芯に


*日本語訳部分だけ抜き出し
<冒頭>
lead(鉛)という呼び名だが、鉛筆芯は実際には鉛ではない。
芯の主原料は黒鉛だ。
黒鉛は炭素の一形態であり、地球の地殻内に大量に存在するものだ。
鉛筆芯は、黒鉛の粉末と、水に溶かした粘土を混ぜ合わせて作る。
粘土の割合を増やすほど芯は硬くなる。

<芯が映り、STAEDTLERのロゴが見える場面>
上質の黒鉛芯は、折れにくく、紙の上をなめらかにすべる。

<ここから鉱山の場面>
黒鉛は、露天掘りと坑道掘り両方で採掘される。
(坑道掘りは)このドイツ鉱山のようなものだ。
工夫たちはハンマードリルで、爆薬のための穴をあける。
鉱区の採掘で採算が取れるには、鉱石は少なくとも30%の黒鉛を含んでいなければならない。

<地上。カートや、ミルが映る場面>
地上で、鉱石を破砕機で砕き小さい欠片にする。
そして油と水の混合物を加え、回転粉砕機で砕く。
スキマーが浮き上がった黒鉛の膜を粉砕機に送り返す。
(*スキマーという機械があるらしい。液体と、その液に浮いている粒子や別の液体を分離する装置とのこと。参考:http://en.wikipedia.org/wiki/Skimmer_%28machine%29)
5度繰り返すと、黒鉛は96%まで濃縮される。しかし、まだびちょびちょなので乾燥器に入れる必要がある。
572°F(300 ℃)で回転させた後、約30秒で、黒鉛は完全に乾燥した細かい粉になる。
黒鉛は、採掘、加工を経て鉛筆工場に出荷できるようになる。

<工場>
鉛筆芯を作るために、工場は黒鉛粉末と、粘土と水を混ぜ合わせる。

35分間の混合過程の中で、大切なのは、混ぜ合わせる速度、圧力、温度、水分量をコントロールすることだ。
それにより、均一な顆粒ができる。(*顆粒:大きめの粒)
(均一な顆粒は、)全ての芯を同等の品質にするための肝となる。

顆粒は水圧プレスに送られ、円筒形の塊に成形される。
乾燥を防ぐために工員がその塊をフィルムでくるむ。
そして、塊を一週間、寝かせておく。
寝かせた塊は水圧プレスに投入される。
水圧プレスは、塊を成形型から押し出す。成形型は一本の長く連続した芯を作る。
別の型を使えば別のサイズの芯も作れる。

次の機械は、つながった芯を鉛筆の長さにカットする。
芯はきちんとした太さと長さになったが、やわらかく、ぐにゃぐにゃである。
なぜなら、混ぜ合わせる工程で入った水をまだ含んでいるからだ。

工員が芯を回転乾燥機に投入する。320°F(160 ℃)である。
12時間後、芯は乾燥器から出てくる。まっすぐではあるが、まだ強度はない。

次に芯を1800°F(約982 ℃)を超える窯に10時間以上入れる。
この加熱は、黒鉛と混合された粘土を変質させ、芯を最終的な硬さに強化する。

最後に、上質なワックスに12時間浸す。
ワックスは芯の孔を満たし、
それが表面に残ることで、芯が紙の上をなめらかに滑るようになる。

製造ラインの至るところで、工場は品質管理テストに試験サンプルを提出する。
硬度、芯折れ耐性、直径、そしてもちろん筆記の品質を検査するためだ。

この企業(※STAEDTLER)は、三種の品質の黒鉛芯を、16段階の硬度にわたって製造している。
さらに、多種多様な色鉛筆芯を製造している。
色鉛筆芯も似たような方法で作るが、黒鉛でなく顔料粉末と蝋を使う。



*原文つき
英文が2段になっているものは、修正ありの部分。
上の段はAutomatic Captionsそのまま。
下の段の[]内が修正部分。
*の部分はメモ。

英文は、以下の動画の自動生成字幕(automatic captions)より引用。
http://www.youtube.com/watch?v=5-b2q3jQ414

0:00
despite the name lead the CORBA pencil is an actually made a flood
Despite of the name ["lead", the core of a pencil isn't] actually made of lead
lead(鉛)という呼び名だが、鉛筆芯は実際には鉛ではない。
0:04
it's made primarily of graphite a form of carbon it's very abundant in the earth's crust
It's made primarily of graphite, a form of carbon, it's very abundant in the earth's crust
芯の主原料は黒鉛だ。黒鉛は炭素の一形態であり、地球の地殻内に大量に存在する。(*地殻:地球の表皮。マントルの上、全て)
0:10
to produce pencil leads they combine graphite powder with water in clay
鉛筆芯は、黒鉛の粉末と、水に溶かした粘土を混ぜ合わせて作る。
0:15
the higher the ratio clay the harder the lead
粘土の割合を増やすほど、芯は硬くなる。
0:25
quality graphite pencil leads don't break easily and glide smoothly on the
上質の黒鉛芯は、折れにくく、紙の上をなめらかにすべる。
0:29
page
0:39
graphite is mine from both open pit mines and shaft mines
Graphite is [mined] from both open pit mines and shaft mines
黒鉛は、露天掘りと坑道掘り両方で採掘される。
0:42
like this one in Germany
(坑道掘りは)このドイツ鉱山のようなものだ。
0:51
minor's use hammer drills to bore holes for explosives
[Miners] use hammer drills to bore holes for explosives
工夫たちはハンマードリルで、爆薬のための穴をあける。
(*ハンマードリル:ハンマーのようにガンガン打ち付けつつ掘れるドリルらしい)
1:00
the chunks a bore must contain at least 30 percent graphite to make the area
[The chunks of ore] must contain at least 30 percent graphite to make the area
1:04
financially viable for my knee
financially viable for [mining]
鉱区の採掘で採算が取れるには、鉱石は少なくとも30%の黒鉛を含んでいなければならない。
1:10
at the surface a crusher breaks to your into small pieces
at the surface a crusher breaks [the ore] into small pieces
地上で、鉱石を破砕機で砕き小さい欠片にする。
1:14
then adding water in oil they pulverizer in a rotating mill
そして油と水の混合物を加え、回転粉砕機で砕く。
1:19
this or something flows into a system
( ここは聞き取れない)
1:23
that separates the graphite from the impurities the graphite particles cling
that separates the graphite from the impurities. The graphite particles cling
黒鉛と不純物を分離させる。
1:28
to the air bubbles
黒鉛の粒子は気泡にくっついて表面まで浮き上がり、
1:29
and float to the surface skimmer send this layer of graphite phone back into the mill
and float to the surface, skimmer send this layer of graphite [film] back into the mill
スキマーが浮き上がった黒鉛の膜を粉砕機に送り返す。
(*スキマーという機械があるらしい。液体と、その液に浮いている粒子や別の液体を分離する装置とのこと。参考:http://en.wikipedia.org/wiki/Skimmer_%28machine%29)
1:36
five cycles later the graphite concentration is 96 percent however it's soaking wet so it has to go into a dryer
Five cycles later, the graphite concentration is 96 percent. However it's soaking wet so it has to go into a dryer.
5度繰り返すと、黒鉛は96%まで濃縮される。しかし、まだびちょびちょなので乾燥器に入れる必要がある。

1:50
after spinning around at 572 degrees Fahrenheit
572°F(300 ℃)で回転させた後、

1:53
for about 30 seconds the graphite becomes a completely dry fine powder
約30秒で、黒鉛は完全に乾燥した細かい粉になる。
2:01
mined and processed it's ready to be shipped to the pencil factory
黒鉛は、採掘、加工を経て鉛筆工場に出荷できるようになる。

2:14
to make pencil leads the factory combines graphite powder with clay and water
to make pencil leads, the factory combines graphite powder with clay and water
鉛筆芯を作るために、工場は黒鉛粉末と、粘土と水を混ぜ合わせる。

2:18
during the 35-minute mixing cycle
During the 35-minute mixing cycle,
35分間の混合過程の中で、
2:22
is critical to control the blending speed pressure
It's critical to control the blending speed, pressure
大切なのは、混ぜ合わせる速度、圧力、温度、水分量をコントロールすることだ。

2:25
temperature, and moisture level
2:29
this produces homogeneous granules
それにより、均一な顆粒ができる。
(*顆粒:大きめの粒)
2:31
the key to ensuring that all the leads will be uniform in quality
(均一な顆粒は、)全ての芯を同等の品質にするための肝となる。

2:40
the granules going to a hydraulic press which shapes them into a cylindrical block
the granules [go into] a hydraulic press which shapes them into a cylindrical block
顆粒は水圧プレスに送られ、円筒形の塊に成形される。

2:51
workers then wrap the block in film to prevent drying out
工員は、乾燥を防ぐためにその塊をフィルムでくるむ。
2:54
and set it aside for a week to cure
そして、塊を一週間、寝かせておく。
3:07
payload each cured block into a hydraulic press
[They load] each cured block into a hydraulic press
寝かせた塊は水圧プレスに投入される。
3:10
which pushes it through a form and I producing one long continuous left
which pushes it through a [forming die] producing one long continuous [lead]
水圧プレスは、塊を成形型から押し出す。成形型は一本の長く連続した芯を作る。
3:22
different dyes give different sized let's the next machine then cuts the
Different [dies] give different sized [leads.] The next machine then cuts the
別の型を使えば別のサイズの芯も作れる。
3:28
continuous lead into pencil links
continuous lead into pencil [length.]
次の機械は、つながった芯を鉛筆の長さにカットする。
3:35
the lead to the right thickness and length but they're soft and pliable
The [leads are?] the right thickness and length but they're soft and pliable
芯はきちんとした太さと長さになったが、やわらかく、ぐにゃぐにゃである。
3:38
because they still contain water from the mixing process
なぜなら、混ぜ合わせる工程で入った水をまだ含んでいるからだ。
3:45
workers load the leads into a rotary dryer 320 degrees Fahrenheit
工員が芯を回転乾燥機に投入する。320°F(160 ℃)である。
3:52
12 hours later the leads exit the dryer straight
3:55
but not quite strong enough
12時間後、芯は乾燥器から出てくる。まっすぐではあるが、まだ強度はない。
3:58
so next they go into a kiln for 10 hours at more than 1803 spare night this
so next they go into a kiln for 10 hours at more than [1800 degrees Fahrenheit.] This
そして、次に芯を1800°F(約982 ℃)を超える窯に10時間以上入れる。
4:04
firing transforms the play that's mixed with the graphite strengthening the
[firing transforms the clay that's mixed with the graphite strengthening the]
この加熱は、黒鉛と混合された粘土を変質させ、芯を最終的な硬さに強化する。
4:09
leads to their final hardness
4:15
finally a 12-hour bath in a mixture of high-quality wax
最後に、上質なワックスに12時間浸す。
4:19
the wax is still the pores in the leads
[The waxes fill] the pores in the leads
ワックスは芯の孔を満たし、
4:22
leaving them with the surface the glide smoothly across paper
leaving them with the surface[, they?] glide smoothly across paper
それが表面に残ることで、芯が紙の上をなめらかに滑るようになる。

4:28
throughout the production process the factory post samples for quality control
製造ラインの至るところで、工場は品質管理テストに試験サンプルを提出する。
4:32
testing
4:33
to check our news break resistance diameter
to check [hardness, ] break resistance, diameter
硬度、芯折れ耐性、直径、そしてもちろん筆記の品質を検査するためだ。
4:36
and of course writing quality
4:42
this company produces three different qualities of graphite leads
この企業は、三種の品質の黒鉛芯を、16段階の硬度にわたって製造している。
4:46
in 16 different hardness levels plus a full array of colored lines
さらに、多種多様な色鉛筆芯を製造している。
4:51
made similarly but with pigment powders and waxes rather than graphite
色鉛筆芯も似たような方法で作るが、黒鉛でなく顔料粉末と蝋を使う。



*メモ
cure: 発酵や熟成のために寝かせておく、という意味があるらしい
>12. to process (rubber, tobacco, etc.) as by fermentation or aging.
dictionary.comより

・この会社はステッドラー。冒頭で思いっきりロゴが映っている。

・三種の品質の黒鉛芯、というのは、ルモグラフ芯、Wopex芯、その他(ノリス系)?この動画の時期がWopex発売後かはよくわからないが。
 16段階の硬度というとすごそうだが、6H〜8Bなので高級鉛筆としては普通。
 参考:他社高級鉛筆の硬度幅。ソースは該当企業のウェブサイト。トンボのソースはウェブサイト内カタログ。
 三菱鉛筆 ハイユニ 22段階(10H〜10B)。
 トンボ MONO100 17段階(9H〜6B)。
 ファーバーカステル9000 16段階(6H〜8B)。
 Derwent Graphic 20段階(9H〜9B)。
 Koh-i-Noor Toison d'Or 20段階(10H〜8B)

・ステッドラーの芯ホルダー用2.0mm芯が鉛筆芯と同じかはよくわからない。動画では芯をマルステクニコ780Cに入れて使っているがただの試し書きだろう。

・自動生成字幕すごい。考えてみれば、音声認識ができるなら字幕も自動生成できるか。でもすごい。
 字幕の全文は、動画の下にある"About Share Add to"という部分の右のアイコンをクリックすると表示され、コピペできる。
 字幕をダウンロードできるというFirefoxアドオンも試したが、ダウンロードできなかった。

・google検索で、『320 Fahrenheit』などと検索したら、摂氏に変換してくれた。便利。

*関連記事
鉛筆の黒鉛と粘土の比率。硬度別表
posted by masati at 22:36 | Comment(0) | TrackBack(0) | メモ

2014年04月07日

[雑談] トンボきっずのシャープペンシル工場がひどい

とんぼKIDS内にシャーペンの組み立てを体験できるゲームがあったのでやってみました。

*シャープペンシルを組み立てよう! (http://www.tombow.com/kids/factory/mechanicalpencil_step03.html)
↓画像は とんぼキッズ http://www.tombow.com/kids/factory/mechanicalpencil_step03.html より
tombow_mpgame1.jpg

…グリップがどこにもないんですが。
必要な部品がないので何をやっても先に進めません。詰んでます。

再プレイの結果、スプリングと芯タンクの取り付けが終わった瞬間になぜかグリップが消えることが判明。
工場勤務の理不尽さを感じます。

4回ほど試した結果、再現性ありで、FirefoxでもChromeでも発生。



*めざせシャープペンシルマスターhttp://www.tombow.com/kids/factory/mechanicalpencil_step04.html
こちらではきちんと最後まで組み立てることができます。
シャーペンを連続で組み立てるモードです。

組み立て完了するとシャーペンの全体図を見ることができます。
※↓の画像は トンボKIDS http://www.tombow.com/kids/factory/mechanicalpencil_step04.html より
tombow_mpgame2.jpg

これは…トンボ Dimple IIIですね。
ゴルフボールのようなくぼみのグリップが特徴的。
数年前に廃番になってしまったようです。(Dimple IIと被っていたせいか?)
ゲーム内でもきちんとスライドスリーブの構造になっているのはいいですね。

このゲームは時間制限が厳しく難度が高いです。
手順の説明をするおじさんを無視して次の部品を取り付けると失敗と判定されるため、セリフを待たなければなりません。
そして律儀に待っていると時間がどんどんすぎてしまうわけです。

・攻略
最高ランクを取得するコツは、あらかじめ次の部品をつかんでおいて作業台の上で待ち、手順セリフ窓が出た瞬間に部品を離してタイムロスを抑えることです。
※手順セリフ窓が出る前に部品を離すと失敗になります。
これでギリギリ間に合います。
良く出来た難度調整で意外に楽しめました。キッズ向けとして適切な難度かどうかは謎。
posted by masati at 21:08 | Comment(0) | TrackBack(0) | シャーペン雑談

2014年04月06日

[メモ] 鉛筆の黒鉛と粘土の比率。硬度別表

*鉛筆芯の黒鉛と粘土の比率(硬度別)
注意:シャーペン芯には当てはまらないらしい

硬度 黒鉛 粘土 ロウ※2
9H 0.41 0.53 0.05
8H 0.44 0.50 0.05
7H 0.47 0.47 0.05
6H 0.50 0.45 0.05
5H 0.52 0.42 0.05
4H 0.55 0.39 0.05
3H 0.58 0.36 0.05
2H 0.60 0.34 0.05
H 0.63 0.31 0.05
F 0.66 0.28 0.05
HB 0.68 0.26 0.05
B 0.71 0.23 0.05
2B 0.74 0.20 0.05
3B 0.76 0.18 0.05
4B 0.79 0.15 0.05
5B 0.82 0.12 0.05
6B 0.84 0.10 0.05
7B 0.87 0.07※ 0.05
8B 0.90 0.04 0.05

※ 原文では0.73となっているがおかしい。他の値から考えて0.7だろうとのこと

※2 原文にwaxとあるのでロウとしたが、焼成後に含浸させるoil 油/オイルを指しているかもしれない。
芯に含浸させる潤滑剤は、蝋でも油でもいいようなので、ロウで合っているようだ。

出典:Observational Models of Graphite Pencil Materials(Mario Costa Sousa, John W. Buchanan)という論文。
検索中にひっかかったYahoo Answersの回答経由でこのようなデータがあるのを知った。

上記データの情報元については不明。本文中に
>based on information received from pencil manufacturers.
(複数の鉛筆製造者からの情報に基づく)
としか書かれていない。

ロウは潤滑油として使われているとのこと。

論文自体は、ざっと見た感じ、鉛筆を研究してモデル化しCG描画に使おうという論文のようだ。
鉛筆による描画過程を簡略化し数値化することが主眼で、鉛筆自体の情報は少ない。


*シャーペン芯との違い?
別のページの記述だが、シャーペン芯では硬度が変わっても黒鉛含有量がさほど変わらないという記述もあった。
このデータは鉛筆のものなので、この表の黒鉛含有量をシャーペン芯にそのまま適用することは無理のようだ。

また、現行のシャーペン芯はポリマー焼成芯で粘土は使われていないようだ。(粘土の代わりにプラスチックが使われている)
粘土のかわりに使われているプラスチックは、ポリ塩化ビニル(PVC)っぽい。

更新:2014 4/7 ロウ(Wax)という表記が疑わしいので注意書きを追加など。
2014 4/8 もうちょっと調べたら、潤滑剤として、ロウもオイルも両方使われているようなので再修正。
posted by masati at 20:46 | Comment(1) | TrackBack(0) | メモ

2014年04月02日

[絵] アオマツムシを百均ピラミッド色鉛筆で&ピンクがガリガリするのはなぜか

注:今のピラミッド色鉛筆はだめです。リニューアルしたものが出回っていますが、色が薄く従来品とは別物です。下の画像は旧Pyramid色鉛筆を使用したものです。2016年4月29日追記

cp_pyramid_aomatsumushi.jpg

アオマツムシ。
遠目からみると葉っぱにそっくりです。
ですが、なぜかよく石壁に張り付いていてバレバレです。
今の時期には見かけません。

下書きはシャーペン。線はボールペン。色はダイソーのピラミッド色鉛筆+白色鉛筆。
pyramid_coloredpencil.jpg
ダイソーPYRAMID色鉛筆(油性)。百均もの。
水彩色鉛筆のほうは感触がざらざらして使いにくいです。

PYRAMID色鉛筆ピンクがガリガリする理由
pyramid_pink_uv.jpg
PYRAMID色鉛筆のピンクに紫外線ライトを当てたところ。蛍光顔料が混ざってなくて粒大きすぎ…。
この蛍光顔料の粒が固いです。
これがピンクがガリガリする原因。
蛍光顔料の量は少なく、蛍光色とは言えない色です。蛍光の発色に期待してはいけません。

他の色は使い心地はなかなか良いです。
追記:黒にも、砂のようにガリガリする部分が混じっていました。ただ、ピンクと違って頻度は少なそう。
他の10色は今のところ問題ありません。
posted by masati at 23:41 | Comment(0) | TrackBack(0) |